微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

 

產(chǎn)品用途

 

微反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細分為微混合器，微換熱器和微反應(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積，可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實現(xiàn)。

 

目前微反應(yīng)器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機合成過程，微米和納米材料的制備和日用化學品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中，最新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)每小時上萬升的流量。

 

產(chǎn)品缺點

 

微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)最大的缺點是固體物料無法通過微通道，如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生，微通道極易堵塞，導致生產(chǎn)無法連續(xù)進行。

 

目前這一問題主要是通過改進反應(yīng)器的設(shè)計來解決。例如拜耳-埃爾費爾德微技術(shù)公司開發(fā)的閥式混合器（反應(yīng)器）可以用于快速沉淀反應(yīng)，基于這一技術(shù)，拜耳公司成功開發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝，用于生產(chǎn)高性能的微米材料和納米材料。

 

產(chǎn)品應(yīng)用

 

微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列優(yōu)質(zhì)的性能，故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規(guī)模的光化學過程，采用透明的微反應(yīng)器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構(gòu)的電化學微反應(yīng)器。使用這個裝置，提高了由4一甲氧基甲苯合成對甲氧基苯甲醛反應(yīng)的選擇性。

 

由于微反應(yīng)器高的傳熱效率，使反應(yīng)床層幾近恒溫，有利于各種化學反應(yīng)的進行。Wan等在微反應(yīng)器中將苯胺氧化成氧化偶氮苯，DelSman等在微系統(tǒng)中研究了一氧化碳的選擇氧化，同時微反應(yīng)器也被應(yīng)用到加氫反應(yīng)、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤氣變換以及光催化等一系列反應(yīng)。另外，微反應(yīng)器還可用于某些有毒害物質(zhì)的現(xiàn)場生產(chǎn)，進行強放熱反應(yīng)的本征動力學研究以及組合化學如催化劑、材料、藥物等的高通量篩選。